[发明专利]表征多模光纤链路的方法及相应的制造多模光纤链路的方法和从多个多模光纤中选择多模光纤的方法

说明书

本发明涉及一种用于表征多模光纤链路的方法，所述多模光纤链路包括光源和多模光纤，所述方法包括以下步骤：使用色散模式延迟(DMD)的测量来表征所述多模光纤并且传送光纤特性数据(170)；利用至少三个源特性曲线来表征所述光源(171)，其中所述源特性曲线示出作为光纤半径r的函数的源的三个参数，并且是利用与DMD测量相同的技术所获得的；计算链路的有效带宽(EB)(173)，其中该步骤(173)包括：使用所述光纤特性数据和各个所述源特性曲线来计算传递函数(172)。

技术领域

本发明涉及光纤传输领域，并且更具体地，涉及相对较长距离和高比特率的系统中所使用的多模光纤。更具体地，本发明涉及表征这些光传输系统中所使用的包括光源和一个或多个多模光纤的多模光纤链路的方法。

背景技术

多模光纤连同通常使用横向多模的垂直腔面发射激光器(更简称为VCSEL)的高速源一起成功地用在高速数据网络中。

有效带宽(Efficient Bandwidth)推进了包括多模光纤和诸如VCSEL等的光源的系统的性能，并且使得能够评估可实现的最高比特率和/或可实现的最长距离。

有效带宽是通过模式色散和色度色散的组合所得到的。

模式色散是通过以下事实所产生的：在多模光纤中，对于特定波长，多个光模式在承载相同的信息的情况下沿着光纤同时传播，但以不同的传播速度行进。模式色散是以差分模式延迟(Differential Mode Delay，DMD)的形式表示的，其中该差分模式延迟(DMD)是穿过光纤的最快模式和最慢模式之间在脉冲延迟(ps/m)方面的差异的度量。

为了使模式色散最小化，数据通信中所使用的多模光纤通常包括呈现如下的折射率的纤芯，其中该折射率从光纤中心向光纤中心与包层的接合部逐渐减小。通常，如下所述，通过已知为“α分布”的关系来给出折射率分布：

其中r≤a

其中：

n0是光纤的光轴上的折射率；

r是相对于所述光轴的距离；

a是所述光纤的纤芯的半径；

Δ是表示光纤的纤芯和包层之间的折射率差的无量纲参数；以及

α是表示折射率分布的形状的无量纲参数。

在光信号在具有渐变折射率的这种纤芯中传播的情况下，不同的模式经历不同的传播介质，从而对这些模式的传播速度产生不同的影响。通过调整参数α的值，由此可以从理论上获得对于所有模式而言实际上均相等的组速度，并且由此可以从理论上获得针对特定波长的有所减小的模间色散。然而，参数α的最佳值仅针对特定波长有效。此外，在光纤的制造期间难以控制准确参数值α以及折射率分布的实际形状。

因而，在评估多模光纤链路的有效带宽的情况下考虑到模式色散很重要。

如上所述，有效带宽还受到色度色散(还被称为材料色散)的影响。由于材料的折射率根据光的波长而发生改变，因此发生色度色散。结果，在多模光纤中，不同的波长以不同的速度行进。由于光的脉冲通常包括多个波长，因此光信号的谱分量在时间上是分散的、或者随着这些谱分量的传播而散开，这样引起脉冲宽度变宽。多模光纤在波长850nm的情况下通常具有数量级为-100ps/nm-km的色度色散。在谱范围840～860nm内，色度色散可以在-80～-120ps/nm-km内改变。